一种气化炉排渣锁斗逻辑硬线互锁装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自动化保护装置，一种气化炉排渣锁斗逻辑硬线互锁装置，其特征在于：在联锁系统中出口阀阀位反馈信号、冲洗水阀位反馈信号、泄压阀阀位反馈信号继电器触点串联，分别连接入口阀的继电器线、循环泵吸入阀的继电器线圈、充压阀门的继电器线圈；入口阀的继电器线圈与入口阀DCS触点相连，循环泵吸入阀的继电器线圈与循环泵吸入阀DCS触点相连，充压阀门的继电器线圈与充压阀DCS触点)相连。本实用新型的优点，将传统的人工与现代先进联锁系统相结合，应用在煤气化炉的排渣锁斗上，是对现有技术的重要改进。避免事故发生，避免人员伤亡，避免设备损坏，连续生产的时间加长，生产能力提高，其经济效益提高，给安全生产带来了根本保证。
【专利说明】一种气化炉排渣锁斗逻辑硬线互锁装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动化保护装置，更具体的说，涉及一种合成氨装置内的联锁保护装置。
【背景技术】
[0002]在以褐煤为原料制取合成气生产合成氨的装置中，涉及的设备有气化炉、排渣锁斗、锁斗循环泵、高压灰水泵、锁斗冲洗水罐、低压灰水泵，合成氨装置内的核心设备为气化炉和排渣锁斗。
[0003]设置排渣锁斗的作用是排除煤渣，通过反复的加压和泄压过程，实现气化炉的排渣，沉积在锁斗的底部的粗渣，经过一段时间的积累后，需要定期排出，落到渣池内。当排渣时间到时，锁斗上部的入口阀关闭，锁斗循环泵吸入阀关闭，锁斗的上部的泄压阀打开，锁斗开始减压，锁斗内压力泄入到渣池，减压以后，打开锁斗下部的出口阀，打开锁斗冲洗水罐用的冲洗水阀，锁斗中的煤渣随着水流一起，排出锁斗，流到渣池中，然后确认出口阀、清洗水阀、锁斗的上部的水关闭，再将锁斗充压阀打开，对锁斗内进行充压，如此进行循环。
[0004]气化炉内的压力很大，锁斗内的压力很大，与渣池间的压力差很大，要求锁斗入口阀、循环泵吸入阀、充压阀与出口阀、清洗水阀、泄压阀不能同时打开。气化炉和锁斗为整个煤气化装置中最重要的部分，所以对排渣的锁斗的联锁保护非常重要。而且由于压力较高，操作频繁，出现危险的可能性很高，经常有同时打开的情况发生，不但造成了很大的经济损失，甚至造成人员伤亡的安全事故。
[0005]传统的联锁系统的做法是通过控制系统将锁斗入口阀、循环泵吸入阀、充压阀与出口阀、冲洗水阀、泄压阀的电磁阀励磁状态、阀位开关的位置状态做为判断依据，来进行控制系统的软逻辑联锁。该联锁系统不够完善。这种做法的缺点如下:
[0006]1、当阀门开关出现故障的时候，可能导致联锁失效；
[0007]2、当电磁阀故障的时候，可能导致联锁失效；
[0008]3、当操作人员检修操作失误等情况的时候，可能导致联锁失效；
[0009]4、涉及的故障点较多，安全系数较低。
【发明内容】
[0010]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气化炉的排渣锁斗逻辑硬线互锁装置。
[0011]本实用新型选择硬线联锁并附带安全确认的方式，大大降低了危险性的发生。其原理为通过继电器硬线控制，实现锁斗的入口阀、锁斗循环泵吸入阀、锁斗充压阀与锁斗出口阀、锁斗充洗水阀、锁斗泄压阀不能同时打开。
[0012]本实用新型的逻辑硬线互锁装置，利用串入现场确认开关来实现逻辑联锁，可以克服当阀门开关出现故障的时候或电磁阀出现故障的时候，控制室远程监控显示阀门已打开或已关闭的错误状态，使阀门同时打开的误操作。因为当操作人员现场确认阀门实际的开关状态，通过阀门关闭状态确认方式，可以避免这一缺点。
[0013]另外有时操作人员检修等意外情况，将阀门开关信号线拆开，控制室软逻辑联锁将失效，这时现场确认开关状态将从根本上防止了控制室人员的误操作。
[0014]本逻辑硬线互锁装置不会因为只有软联锁，而使有时候容易出现盲操作的状态发生，使装置的安全性大幅度提升。
[0015]一种气化炉排渣锁斗逻辑硬线互锁装置，包括入口阀、循环泵吸入阀、充压阀、出口阀、冲洗水阀、泄压阀上所设的电磁阀作为联锁的执行器，其特征在于:
[0016]在联锁系统中出口阀阀位反馈信号、冲洗水阀位反馈信号、泄压阀阀位反馈信号继电器触点串联，分别连接入口阀的继电器线圈、循环泵吸入阀的继电器线圈、充压阀门的继电器线圈；入口阀的继电器线圈与入口阀DCS触点相连，循环泵吸入阀的继电器线圈与循环泵吸入阀DCS触点相连，、充压阀门的继电器线圈与充压阀DCS触点相连；
[0017]充压阀门的继电器线圈的充压阀门的继电器触点与充压阀电磁阀电源开关相连；
[0018]入口阀的继电器线圈的入口阀门的继电器线圈的触点与入口阀电磁阀电源开关相连；
[0019]循环泵吸入阀的继电器线圈的循环泵吸入阀门的继电器触点与循环泵吸入阀电磁阀电源开关相连；
[0020]入口阀现场确认开关继电器线圈与入口阀现场确认开关相连；
[0021]循环泵吸入阀现场确认开关继电器线圈与循环泵吸入阀现场确认开关相连；
[0022]充压现场确认开关继电器线圈与充压阀现场确认开关相连；
[0023]入口阀现场开关确认继电器触点、有入口阀阀位反馈信号、循环泵吸入阀现场开关确认继电器触点、循环泵吸入阀的阀位反馈信号、充压阀现场开关确认继电器触点串联，分别连接出口阀门的继电器线圈、冲洗水阀门的继电器线圈、泄压阀门的继电器线圈，在出口阀门的继电器线圈前连有充压阀阀位反馈信号，在出口阀门的继电器线圈后连有出口阀DCS触点，出口阀门的继电器线圈的出口阀门的继电器触点连有出口阀电磁阀电源开关；
[0024]在冲洗水阀门的继电器线圈连有冲洗水阀DCS触点，冲洗水阀门的继电器线圈的冲洗水阀门的继电器触点连有冲洗水阀电磁阀电源开关；
[0025]在泄压阀门的继电器线圈连有泄压阀DCS触点，泄压阀门的继电器线圈的泄压阀阀门的继电器触点、连有泄压阀电磁阀电源开关；
[0026]操作现场阀门的附近安全区内设有操作箱，操作箱内设有确认开关、继电器，分别设置入口阀关闭状态确认开关、循环泵吸入阀关闭状态确认开关、充压阀关闭状态确认开关。实现了严格的硬线逻辑互锁。
[0027]本实用新型的优点，将传统的人工与现代先进联锁系统相结合，应用在煤气化炉的排渣锁斗上，是对现有技术的重要改进，实现了严格的硬线逻辑互锁。避免事故发生，避免人员伤亡，避免设备损坏，连续生产的时间加长，生产能力提高，其经济效益提高，给安全生产带来了根本保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型工艺简化流程图。[0029]图2是本实用新型的联锁逻辑图。
[0030]图中有入口阀1、循环泵吸入阀2、充压阀3、出口阀4、冲洗水阀5、泄压阀6、气化炉7、排渣锁斗8、渣池9、锁斗冲洗水罐10、高压灰水泵11、锁斗循环泵12、13为低压灰水栗;
[0031]有入口阀DCS触点21、循环泵吸入阀DCS触点22、充压阀DCS触点23、出口阀DCS触点24、冲洗水阀DCS触点25、泄压阀DCS触点26、入口阀I现场确认开关27、循环泵吸入阀2现场确认开关28、充压阀3现场确认开关29 ；
[0032]有入口阀电磁阀电源开关31、循环泵吸入阀电磁阀电源开关32、充压阀电磁阀电源开关33、出口阀电磁阀电源开关34、冲洗水阀电磁阀电源开关35、泄压阀电磁阀电源开关36 ；
[0033]有入口阀的继电器线圈41、循环泵吸入阀的继电器线圈42、充压阀门的继电器线圈43、出口阀门的继电器线圈44、冲洗水阀门的继电器线圈45、泄压阀门的继电器线圈46、入口阀I现场确认开关继电器线圈47、循环泵吸入阀2现场确认开关继电器线圈48、充压阀3现场确认开关继电器线圈49 ；
[0034]有入口阀门的继电器触点51、循环泵吸入阀门的继电器触点52、充压阀门的继电器触点53、出口阀门的继电器触点54、冲洗水阀门的继电器触点55、泄压阀阀门的继电器触点56、入口阀I现场开关确认继电器触点57、循环泵吸入阀2现场开关确认继电器触点58、充压阀3现场开关确认继电器触点59 ；
[0035]有入口阀阀位反馈信号61、循环泵吸入阀阀位反馈信号62、充压阀阀位反馈信号63、出口阀阀位反馈信号64、冲沈水阀位反馈信号65、泄压阀阀位反馈信号66。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做出进一步地详细描述。
[0037]本联锁系统是由分散控制系统(DCS)中的顺序控制功能执行排渣锁斗8的排渣过程。如图所示，入口阀1、循环泵吸入阀2、充压阀3、出口阀4、冲沈水阀5、泄压阀6上分别带有入口阀电磁阀31、循环泵吸入阀电磁阀32、充压阀电磁阀33、出口阀电磁阀34、冲洗水阀电磁阀35、泄压阀电磁阀36。
[0038]当气化炉7正常运行时，锁斗系统的入口阀I处于关闭状态(即入口阀电磁阀31带电)、循环泵吸入阀2处于关闭状态(即循环泵吸入阀电磁阀32带电)、充压阀3处于关闭状态(充压阀电磁阀33带电)、出口阀4处于关闭状态(出口阀电磁阀34带电)、冲洗水阀5处于关闭状态(冲洗水阀电磁阀35带电)、泄压阀6处于关闭状态(泄压阀电磁阀36带电)。
[0039]当气化炉7需要排渣到锁斗8时，依次进行如下动作:
[0040]1、打开泄压阀6进行锁斗7泄压
[0041]2、冲洗泄压管线
[0042]3、关闭泄压阀6
[0043]4、打开冲洗水阀5进行锁斗7冲洗
[0044]5、打开出口阀4进行锁斗排渣
[0045]6、排渣完成后关闭出口阀4[0046]7、关闭冲洗水阀5
[0047]8、打开充压阀3进行锁斗充压
[0048]9、打开入口阀I准备集渣
[0049]10、关闭充压阀3
[0050]11、打开循环泵吸入阀2开始集渣
[0051]12、时间到后，结束集渣，关闭循环泵吸入阀2，循环执行第一步。
[0052]操作现场阀门附近安全区设有入口阀I确认开关、循环泵吸入阀2确认开关、充压阀3确认开关，并分别设有入口阀I现场确认开关继电器47、循环泵吸入阀2现场确认开关继电器48、充压阀3现场确认开关继电器49，分别设置入口阀I关闭状态确认开关57、循环泵吸入阀2关闭状态确认开关58、充压阀3关闭状态确认开关59。实现入口阀1、循环泵吸入阀2、充压阀3与出口阀4、冲洗水阀5、泄压阀6不能同时打开。
[0053]在联锁系统中入口阀DCS触点21、入口阀的继电器线圈41先与循环泵吸入阀DCS触点22、循环泵吸入阀的继电器线圈42以及和充压阀DCS触点23、充压阀门的继电器线圈43并联，然后同出口阀阀位反馈信号64、冲洗水阀位反馈信号65、泄压阀阀位反馈信号66串联为I个回路；
[0054]入口阀电磁阀电源开关31和入口阀门的继电器线圈41的触点51串联为I个回路；
[0055]循环泵吸入阀电磁阀电源开关32和循环泵吸入阀的继电器线圈42的触点52串联为I个回路；
[0056]充压阀电磁阀电源开关33和充压阀门的继电器线圈43的触点53、串联为I个回路；
[0057]出口阀DCS触点24和出口阀门的继电器线圈44先与冲洗水阀DCS触点25、冲洗水阀电磁阀电源开关35以及和泄压阀DCS触点26、泄压阀门的继电器线圈46并联，然后同入口阀I现场开关确认继电器触点47、循环泵吸入阀2现场开关确认继电器触点48、充压阀3现场开关确认继电器触点49、入口阀阀位反馈信号61、循环泵吸入阀阀位反馈信号62、充压阀阀位反馈信号63串联为I个回路；
[0058]出口阀电磁阀电源开关34和出口阀门的继电器线圈44的触点54串联为I个回路；
[0059]冲洗水阀电磁阀电开关源35和冲沈水阀门的继电器线圈45的触点55串联为I个回路；
[0060]泄压阀电磁阀电源开关36和泄压阀门的继电器线圈46的触点56串联为I个回路；
[0061]入口阀I现场确认开关27和入口阀I现场确认开关继电器线圈47串联成一个回路；
[0062]循环泵吸入阀2现场确认开关28和循环泵吸入阀2现场确认开关继电器线圈48串联成一个回路；
[0063]充压阀3现场确认开关29和充压阀3现场确认开关继电器线圈49串联成一个回路；
[0064]那么在正常情况下，所有阀门的初始状态都为关闭状态，入口阀I的阀位反馈信号61、循环泵吸入阀2的阀位反馈信号62、充压阀3的阀位反馈信号63、出口阀4的阀位反馈信号64、冲洗水5的阀位反馈信号65、泄压阀6的阀位反馈信号66都为闭合状态。
[0065]当DCS系统输出入口阀I打开的DO信号的时候，入口阀DCS触点21闭合，因出口阀4的阀位反馈信号64、冲洗水5的阀位反馈信号65、泄压阀6的阀位反馈信号66都为闭合状态，回路带电，入口阀I的继电器线圈41得电，其继电器线圈的触点51动作闭合，入口阀I的电磁阀31励磁得电，打开其气源动力，入口阀I打开，其阀位反馈信号61断开。因循环泵吸入阀2、充压阀3回路与入口阀I并联，所以其回路原理与入口阀I回路原理相同。
[0066]当DCS系统输出出口阀4打开的DO信号的时候，出口阀DCS触点24闭合，入口阀I的阀位反馈信号61、循环泵吸入阀2的阀位反馈信号62、充压阀3的阀位反馈信号63都为闭合状态，这个时候，如果入口阀I的现场确认开关27闭合，其现场确认开关继电器线圈47得电，其入口阀I现场开关确认继电器触点57动作闭合；循环泵吸入阀2现场确认开关28闭合，其现场确认开关继电器线圈48得电，现场开关确认继电器触点58动作闭合；充压阀3现场确认开关29闭合，其现场确认开关继电器线圈49得电，其现场开关确认继电器触点59动作闭合；整个回路带电，出口阀门的继电器线圈44得电，其继电器线圈的触点54动作闭合，出口阀电磁阀电源34得电，打开其气源动力，出口阀4打开，其阀位反馈信号64断开。因为冲洗水阀5、泄压阀6与出口阀4回路并联，所以冲洗水阀5、泄压阀6的回路原理与出口阀4回路原理相同。
[0067]因此，当入口阀I打开的情况下，即入口阀I的阀位反馈信号61断开，那么出口阀门的继电器线圈44将无法得电，其继电器线圈的触点54不会动作打开，出口阀电磁阀电源34不会得电，出口阀4不会打开。冲洗水阀5、泄压阀6的原理与出口阀4相同，也不会打开。
[0068]那么当异常情况下，当操作人员误操作触发出口阀4的DCS触点，由于入口阀I的阀位反馈信号61断开，那么出口阀门的继电器线圈44将无法得电，其继电器线圈的触点54不会动作打开，出口阀电磁阀34不会得电励磁，出口阀4不会打开。
[0069]当入口阀门故障的情况下，有可能阀门处于打开的状态，但由于阀位反馈信号故障，显示闭合状态，但操作人员在执行入口阀现场确认开关27的时候，发现故障，没有闭合确认开关27，现场确认开关继电器线圈47无法得电，其入口阀现场开关确认继电器触点57不会动作闭合，回路还是不会带电，出口阀门的继电器线圈44将无法得电，其继电器线圈的触点54不会动作打开，出口阀电磁阀电源34不会得电，出口阀4不会打开。冲沈水阀5、泄压阀6的原理与出口阀4相同，也不会打开。
[0070]循环泵吸入阀2、充压阀3与入口阀I原理相同。
[0071]综上所述，当入口阀门1、循环泵吸入阀2、充压阀3有任意一个阀门没有关闭的话，相应的阀位关闭确认开关将不会被操作人员确认按下，即便DCS软逻辑出现故障或操作人员误操作将DCS触点按下，出口阀4的电磁阀、冲洗水阀5的电磁阀、泄压阀6的电磁阀也将无法励磁，那么出口阀4、冲洗水阀5、泄压阀6将无法打开，这样就实现了入口阀门
1、循环泵吸入阀2、充压阀3任意一个阀门与出口阀4、冲洗水阀5、泄压阀6任意一个阀门不能同时打开的工艺要求，实现了严格的硬线逻辑互锁。
【权利要求】
1.一种气化炉排渣锁斗逻辑硬线互锁装置，包括入口阀(I)、循环泵吸入阀(2)、充压阀(3)、出口阀(4)、冲洗水阀(5)、泄压阀(6)上所设的电磁阀作为联锁的执行器，其特征在于: 在联锁系统中出口阀阀位反馈信号(64)、冲洗水阀位反馈信号(65)、泄压阀阀位反馈信号(66)继电器触点串联，分别连接入口阀的继电器线圈(41)、循环泵吸入阀的继电器线圈(42)、充压阀门的继电器线圈(43);入口阀的继电器线圈(41)与入口阀DCS触点(21)相连，循环泵吸入阀的继电器线圈(42)与循环泵吸入阀DCS触点(22)相连，充压阀门的继电器线圈(43)与充压阀DCS触点(23)相连； 入口阀的继电器线圈(41)的入口阀门的继电器线圈的触点(51)与入口阀电磁阀电源开关(31)相连； 循环泵吸入阀的继电器线圈(42)的循环泵吸入阀门的继电器触点(52)与循环泵吸入阀电磁阀电源开关(32)相连； 充压阀的继电器线圈(43)的充压阀门的继电器触点(53)与充压阀电磁阀电源开关(33)相连； 入口阀(I)现场确认开关继电器线圈(47)与入口阀I现场确认开关(27)相连； 循环泵吸入阀(2)现场确认开关继电器线圈(48)与循环泵吸入阀(2)现场确认开关(28)相连； 充压阀(3)现场确认开关继电器线圈(49)与充压阀(3)现场确认开关(29)相连；入口阀(I)现场开关确认继电器触点(57)、有入口阀阀位反馈信号(61)、循环泵吸入阀(2)现场开关确认继电器触点(58)、循环泵吸入阀阀位反馈信号(62)、充压阀(3)现场开关确认继电器触点(59)串联，分别连接出口阀门的继电器线圈(44)、冲洗水阀门的继电器线圈(45)、泄压阀门的继电器线圈(46)，在出口阀门的继电器线圈(44)前连有充压阀阀位反馈信号(63)，在出口阀门的继电器线圈(44)后连有出口阀DCS触点(24)，出口阀门的继电器线圈(44)的出口阀门的继电器触点(54)连有出口阀电磁阀电源开关(34)； 在冲沈水阀门的继电器线圈(45)连有冲洗水阀DCS触点(25)，冲洗水阀门的继电器线圈(45)的冲洗水阀门的继电器触点(55)连有冲洗水阀电磁阀电源开关(35)； 在泄压阀门的继电器线圈(46)连有泄压阀DCS触点(26)，泄压阀门的继电器线圈(46)的泄压阀阀门的继电器触点(56)、连有泄压阀电磁阀电源开关(36)。
2.按照权利要求1所述的一种气化炉排渣锁斗逻辑硬线互锁装置，其特征在于，现场的阀门附近安全区内设有操作箱，操作箱内设有确认开关、继电器，分别设置入口阀关闭状态确认开关、循环泵吸入阀关闭状态确认开关、充压阀关闭状态确认开关。
【文档编号】C10J3/72GK203545956SQ201320628427
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月28日 优先权日:2013年9月28日
【发明者】焦大伟, 王秋红, 孟子恒, 朱晓静, 沈旭东, 刘春艳, 宋凯, 霍宝胜, 金娜, 王梓旭 申请人:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院